《（广东专用）高考化学二轮复习简易通 上篇 专题二 第8讲 电化学配套课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《（广东专用）高考化学二轮复习简易通 上篇 专题二 第8讲 电化学配套课件（47页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第8讲讲 电电化学1了解原电电池和电电解池的工作原理，能写出电电极反应应和电电池反应应方程式。2了解常见见化学电电源的种类类及其工作原理。3理解金属发发生电电化学腐蚀蚀的原因，金属腐蚀蚀的危害及其防止措施。【考纲纲点击击】【自查查自纠纠】化学能 电能 正、负极 电解质溶液闭合回路 氧化还原反应 阴、阳极 熔融盐1如果用铜铜和硫酸铜铜溶液、银银和硝酸银银溶液、盐桥盐桥 (装有KNO3溶液)设计设计 一个原电电池，写出原电电池的总总离子方程式，盐桥盐桥 中的K运动动方向如何？答案 Cu2Ag=Cu22Ag。盐桥盐桥 中的K移向硝酸银银溶液。2两种活泼泼性不同的金属组组成原电电池，活泼泼性强的金属一
2、定作负负极吗吗？答案 不一定，还还要看电电解质质溶液，如原电电池MgAlNaOH溶液中金属铝铝作负负极，而原电电池MgAlHCl溶液中金属铝铝作正极；原电电池FeCuHCl溶液中Fe作负负极，而原电电池FeCuHNO3(浓浓)中Fe作正极。3由H、Cu2、Na、SO42、Cl五种离子中的两种离子组组成电电解质质，以碳棒为为阳极，铁铁棒为为阴极进进行电电解，使电电解质质和水的质质量都减少，可采用的电电解质质是什么？答案 NaCl、CuSO4。4电电解精炼铜时炼铜时 ，电电解质质溶液的成分是否发发生变变化？阳极减小的质质量是否等于阴极增加的质质量？答案 电电解精炼铜时炼铜时 ，阳极放电电的金属除C
3、u外，还还有比铜铜活泼泼的杂质杂质 金属，阴极放电电的只有Cu2。由此可知电电解质质溶液中Cu2的量减少，杂质杂质 离子的量增加。阳极减小的质质量大于阴极增加的质质量。考点一 原电电池工作原理 原电电池正、负负极的判断： 知识链识链 接角度1 原电电池正、负负极的判断方法(2013海南， 4A)“加减法”书书写电电极反应应式：(1)定正负负极，列反应应物，标标同数电电子得失。(2)注意电电极生成物是否与电电解质质溶液中的某些微粒反应应。(3)总总反应应式减去其中一极反应应式，即得另一极电电极反应应式。 知识链识链 接角度2 原电电池电电极反应应式的书书写(2013安徽， 10A)理论论上能自发
4、进发进 行的氧化还还原反应应都可以设计设计 成原电电池。(1)将氧化还还原反应应拆成氧化反应应和还还原反应应两个半反应应，分别别作原电电池的负负极和正极。角度3 根据原电电池的工作原理设计设计 原电电池2013 广 东东理综综，33(2) 知识链识链 接(2)确定电电极材料如发发生氧化反应应的物质为质为 金属单质单质 ，可用该该金属直接作负负极；如为为气体(如H2)或溶液中的还还原性离子，可用惰性电电极(如Pt、碳棒)作负负极。发发生还还原反应应的电电极材料必须须不如负负极材料活泼泼。(3)确定电电解质质溶液一般选选用反应应物中的电电解质质溶液即可。(4)构成闭闭合回路。12013广东东理综综
5、，33(2)(3)(1)能量之间间可相互转转化：电电解食盐盐水制备备Cl2是将电电能转转化为为化学能，而原电电池可将化学能转转化为电为电 能。设计设计 两种类类型的原电电池，探究其能量转转化效率。限选选材料：ZnSO4(aq)，FeSO4(aq)，CuSO4(aq)；铜铜片，铁铁片，锌锌片和导线导线 。高考印证证完成原电电池甲的装置示意图图(见见右图图)，并作相应标应标 注，要求：在同一烧烧杯中，电电极与溶液含相同的金属元素。以铜铜片为电为电 极之一，CuSO4(aq)为电为电解质质溶液，只在一个烧烧杯中组组装原电电池乙，工作一段时间时间 后，可观观察到负负极_。甲乙两种原电电池中可更有效地将
6、化学能转转化为电为电 能的是_，其原因是_。(2)根据牺牺牲阳极的阴极保护护法原理，为为减缓电缓电 解质质溶液中铁铁片的腐蚀蚀，在(1)的材料中应选应选 _作阳极。解析 (1)根据题给条件和原电池的构成条件可得：a若用Zn、Cu、CuSO4(aq)、ZnSO4(aq)组成原电池，Zn作负极，Cu作正极，Zn插入到ZnSO4(aq)中，Cu插入到CuSO4(aq)中。b若用Fe、Cu、FeSO4(aq)、CuSO4(aq)组成原电池，Fe作负极，Cu作正极，Fe插入到FeSO4(aq)中，Cu插入到CuSO4(aq)中。c注意，画图时要注意电极名称，电极材料，电解质溶液名称(或化学式)，并形成闭
7、合回路。由于金属活动性ZnFeCu，锌片或铁片作负极，由于Zn或Fe直接与CuSO4溶液接触，工作一段时间后，负极本身被腐蚀或氧化，失去金属光泽，质量减轻，蓝色变浅。带有盐桥的甲原电池中负极没有和CuSO4溶液直接接触，二者不会直接发生置换反应，化学能不会转化为热能，几乎全部转化为电能；而原电池乙中的负极与CuSO4溶液直接接触，两者会发生置换反应，部分化学能转化为热能，化学能不可能全部转化为电能。(2)由牺牲阳极的阴极保护法可得，铁片作正极(阴极)时被保护，作负极(阳极)时被腐蚀，所以应选择比铁片更活泼的锌作负极(阳极)才能有效地保护铁不被腐蚀。答案 (1)失去金属光泽，被腐蚀或氧化，溶液蓝
8、色变浅甲 在甲装置中，两个电极反应是在彼此隔离的条件下进行的，锌与Cu2不直接发生反应，这样可以更彻底地将反应所释放的能量转化为电能(2)锌片应应用体验验A反应应开始时时，乙中电电极反应为应为 2I2e=I2B反应应开始时时，甲中石墨电电极上Fe3被还还原C电电流计读计读 数为为零时时，反应应达到化学平衡状态态D平衡时时甲中溶入FeCl2固体后，电电流计读计读 数为为零解析 A项，反应开始时，乙中石墨电极为负极，I发生氧化反应；B项，甲中石墨电极为正极，Fe3发生还原反应；C项，电流计读数为零时，各离子浓度不变，则该反应达到平衡状态；D项，平衡时甲中溶入FeCl2固体，平衡向逆反应方向移动，反
9、应中有电子转移，电流计读数不为零。答案 D考点二 电电解原理及其应应用 角度1 电电极及其产产物的判断方法(2013北京，9D)(1)电电极反应应： 知识链识链 接(2)阳离子在阴极上的放电顺电顺 序：AgFe3Cu2HPb2Sn2Fe2Zn2，其还还原产产物依次对应为对应为 Ag、Fe2、Cu、H2、Pb、Sn、Fe、Zn；(3)阴离子在阳极上的放电顺电顺 序：S2IBrClOH，其氧化产产物依次对应为对应为 S、I2、Br2、Cl2和O2。书书写的一般程序为为：(1)找电电源(或现现象)来确定阴、阳极。(2)看阳极是活性电电极还还是惰性电电极，是电电极本身失电电子还还是溶液中的阴离子失电电
10、子。(3)依据阴阳离子的放电顺电顺序确定阴阳极上反应应的物质质或离子。(4)书书写电电解池电电极反应应式时时，要以实际实际 放电电的离子表示，但书书写总电总电 解反应应方程式时时，要找出实际实际 放电电离子的来源，如果为为弱电电解质质(如水)要写出分子式。根据电电极反应应式或电电池反应应式进进行简单计简单计 算。 知识链识链 接角度2 电电解池电电极反应应式的书书写(2013北京， 9C) 角度发发散2(2013北京理综综，9)用石墨电电极电电解CuCl2溶液(见见右图图)。下列分析正确的是 ( )。Aa端是直流电电源的负负极B通电电使CuCl2发发生电电离C阳极上发发生的反应应：Cu22e=
11、CuD通电电一段时间时间 后，在阴极附近观观察到黄绿绿色气体高考印证证解析 A项，Cu2流向电解池的阴极，可判断a极为电源的负极，正确；B项，CuCl2的电离与通电无关，错误；C项，阳极上发生的反应为2Cl2e=Cl2，错误；D项，通电后Cl2应在阳极生成，错误。答案 A2(2013广东东广州期末，22)某小组为组为 研究电电化学原理，设计设计 如图图装置，下列叙述正确的是(双选选) ( )。A若a和b为为石墨，通电电后a电电极上发发生的反应为应为 2Cl2e=Cl2应应用体验验B若a和b为为石墨，通电电后b电电极上发发生氧化反应应C若a为铜为铜 ，b为铁为铁 ，通电电后a电电极质质量增加D若
12、a为铜为铜 ，b为铁为铁 ，通电电后Cu2向铁电铁电 极移动动解析 由图可知，该装置为电解池，且a为阳极，发生氧化反应；b为阴极，发生还原反应；a为铜电极时，其电极反应式为Cu2e=Cu2，故其质量减轻，B、C错误。答案 AD考点三 金属的电电化学腐蚀蚀与防护护 角度1 金属腐蚀蚀的类类型2013重庆庆化学，8(2)吸氧腐蚀蚀与析氢氢腐蚀蚀(以钢铁为钢铁为 例) 知识链识链 接类类型吸氧腐蚀蚀析氢氢腐蚀蚀条件水膜呈弱酸性或中性水膜呈酸性正极反 应应(O2)O22H2O4e= 4OH2H2e=H2续续表负负极反应应 (Fe)Fe2e=Fe2其他反应应Fe22OH=Fe(OH)2 4Fe(OH)2
13、2H2OO2=4Fe(OH)3 Fe(OH)3失去部分水转转化为铁锈为铁锈 角度发发散依据实验现实验现 象判断金属腐蚀类蚀类 型。判断金属腐蚀蚀快慢的规规律：(1)电电解原理引起的腐蚀蚀原电电池原理引起的腐蚀蚀化学腐蚀蚀有防护护腐蚀蚀措施的腐蚀蚀。(2)对对同一种金属在不同溶液中的腐蚀蚀速率：强电电解质质溶液弱电电解质质溶液非电电解质质溶液。(3)原电电池原理引起的腐蚀蚀速率：活泼泼性不同的两金属，活泼泼性差别别越大，腐蚀蚀越快。(4)对对同一种电电解质质溶液来说说，电电解质质溶液浓浓度越大，腐蚀蚀越快。 知识链识链 接角度2 金属腐蚀蚀快慢的规规律(2012山东东，13)金属的电电化学防护护
14、：(1)牺牺牲阳极的阴极保护护法：在被保护护的钢铁设备钢铁设备 (如闸门闸门 、地下管道、船体等)上连连接或安装若干锌块锌块 ，使锌锌、铁铁形成原电电池，锌锌作负负极，从而保护护了钢铁钢铁 免受腐蚀蚀。(2)外加电电流的阴极保护护法：使被保护护的钢铁钢铁 接直流电电源的负负极，作为为阴极，惰性材料连连接电电源的正极，作为为阳极。通电电后，电电子被强制流向被保护护的钢铁钢铁设备设备 ，从而使钢铁钢铁 表面产产生电电子积积累，抑制钢铁设备钢铁设备 失去电电子，起到保护护作用。 知识链识链 接角度3 金属的电电化学防护护方法2013广东东理综综， 33(3)3(2013北京理综综，7)下列金属防腐的
15、措施中，使用外加电电流的阴极保护护法的是 ( )。A水中的钢闸门连钢闸门连 接电电源的负负极B金属护栏护栏 表面涂漆C汽车车底盘喷盘喷 涂高分子膜D地下钢钢管连连接镁块镁块高考印证证解析 A项，水中钢闸门连接电源的负极，即作为电化学保护装置的阴极，使其不发生失电子反应而被保护，正确；B项和C项都属于外加防护层的防腐方法，B、C两项不符合题意，错误；D项，属于牺牲阳极的阴极保护法，错误。答案 A3(2013广东东六校高三二模，10)对对于铁铁在海水中的腐蚀蚀及防护设计实验护设计实验 如下(烧烧杯中装的是海水)，以下描述正确的是 ()。A中的铁铁被腐蚀蚀得最快B中的铁铁被腐蚀蚀得最慢应应用体验验C中是电电化学防腐蚀蚀的运用，称为牺为牺 牲阳极的阴极保护护法D中装置也能起到防止铁铁被腐蚀蚀的作用解析 四个装置，中铁正常腐蚀，中铁是原电池负极加快腐蚀，中铁是原电池正极，被保护，中铁是电解池的阳极，腐蚀最快。所以，A项错误，B项错误；C项，牺牲活泼金属锌，正确；D项，铁被腐蚀最快，错误。
